Головна Технології Перший у світі відмовостійкий квантовий комп’ютер запустять для продажу у 2024-му, а за два роки — 10 000-кубітний

Перший у світі відмовостійкий квантовий комп’ютер запустять для продажу у 2024-му, а за два роки — 10 000-кубітний

by hostwx

QuEra значно знизила частоту помилок у кубітах — її перший комерційно доступний комп’ютер запустять цьогоріч (з 256 фізичними кубітами та 10 логічними кубітами).

Логічні кубіти (кубіти, з’єднані за допомогою квантової сплутаності) зменшують кількість помилок у квантових комп’ютерах, зберігаючи ті самі дані в різних місцях. Це урізноманітнює точки відмови під час виконання обчислень.

Нова машина QuEra, яка має 256 фізичних і 10 логічних кубітів, буде запущена в кінці 2024 року — оголошення, яке слідувало за публікацією в журналі Nature статті дослідників з Гарварду, QuEra та кількох інших установ, що продемонструвала функціонуючий квантовий комп’ютер, який містив 48 логічних кубітів (найбільшу кількість логічних кубітів, протестованих на сьогодні).

«Це перша машина з квантовою корекцією помилок», — каже співавтор дослідження Гаррі Чжоу, фізик з QuEra та Гарвардського університету.

Хоча цей комп’ютер не має достатньої потужності, щоб бути корисним сам по собі — він забезпечує платформу, на якій програмісти можуть почати тестувати код для майбутніх квантових комп’ютерів, сказав Чжоу.

Чому квантові обчислення потребують виправлення помилок?

У той час як звичайні комп’ютери зберігають інформацію в бітах зі значенням 0 або 1, квантові комп’ютери використовують кубіти — які є суперпозицією між 0 і 1, послуговуючись законами квантової механіки.

Кубіти також можуть бути «зшиті» разом за допомогою квантової заплутаності й існувати в кількох станах одночасно — це дозволяє їм виконувати багато обчислень набагато швидше, ніж класичні комп’ютери. Але кубіти можна легко порушити, що робить їх схильними до помилок: приблизно 1 з 1000 кубітів виходить з ладу, проти 1 з 1 мільярда мільярдів бітів у звичайних комп’ютерах.

Найбільший квантовий комп’ютер, створений на сьогодні, має лише близько 1000 кубітів, а висока частота відмов обмежує його потенційне розширення. Виправлення помилок може протидіяти тенденції кубітів до збою, а створення логічних кубітів — один з найбільш ефективних способів.

Зменшення квантового шуму

За словами Чжоу, нова система виправлення помилок базується на надлишковості даних, коли одна і та ж частина даних зберігається в кількох місцях. Тобто логічні кубіти виконують однакові обчислення для кількох фізичних кубітів, значно знижуючи частоту помилок — якщо один або більше фізичних кубітів виходять з ладу, обчислення можна продовжити, оскільки дані доступні в іншому місці.

Щоб створити логічний кубіт, дослідники застосовують до звичайних кубітів комп’ютерний код із виправленням помилок; потім встановлюють логічні ворота, або схеми, між кубітами, щоб сплутати їх. Далі квантовий комп’ютер обчислює «синдром» — в міру того, сталася помилка чи ні, і, використовуючи цю інформацію, він виправляє помилки та переходить до наступного кроку.

Нові кубіти демонструють значний прогрес у порівнянні з попередніми зусиллями. У 2023 році Google Quantum AI Lab продемонструвала рівень помилок у 2,9%, використовуючи три логічні кубіти — тим часом рівень помилок Quera становить 0,5% із 48 логічними кубітами. Оксфордський університет в цьому світовий лідер — із рівнем помилок менш як 0,91% (але лише між двокубітними воротами).

Торік IBM також продемонструвала власну технологію у своєму 127-кубітному чипі Heron, яка зменшила кількість помилок у 5 разів порівняно з іншими чипами. Однак перші відмовостійка машина компанії для комерційного застосування з’явиться не раніше 2029 року.

QuEra тим часом планує запустити кілька квантових комп’ютерів у найближчі роки, починаючи з машин з 30-логічних кубітів і 3000 фізичних кубітів, які вийдуть у 2025 році. Потужніший комп’ютер аж на 10 000 фізичних кубітів та 100 логічних кубітів запланований на 2026-й.

«Машина зі 100 логічними кубітами може виконувати правильні обчислення, які перевищують можливості сучасних суперкомп’ютерів», — сказав Чжоу.

Джерело: Space.com

Читайте також

About Us

Soledad is the Best Newspaper and Magazine WordPress Theme with tons of options and demos ready to import. This theme is perfect for blogs and excellent for online stores, news, magazine or review sites. Buy Soledad now!

Latest Articles

© ProIT. Видання не несе жодної відповідальності за зміст і достовірність фактів, думок, поглядів, аргументів та висновків, які викладені у інформаційних матеріалах з посиланням на інші джерела інформації. Усі запити щодо такої інформації мають надсилатися виключно джерелам відповідної інформації.